CN116443556A - 用于翻转容器的底部的翻转装置 - Google Patents

Abstract

用于翻转容器的底部的翻转装置。本发明涉及一种用于翻转容器(2)底部(21)的装置(1)，包括：翻转部件(11)、以及至少一个用于保持容器(2)的保持工具(12)；每个保持工具(12)包括保持件(121)，其特征在于，保持件(121)具有用以支承到容器(2)上的支承端(1211)，并且每个保持工具(12)还包括：安装在保持件(121)中的定中件(122)，定中件(122)在保持件(121)内可活动。

Description

用于翻转容器的底部的翻转装置

技术领域

本发明的领域是设计和制造包装工具(还以英文术语“packaging”已知)的领域。

更确切的说，本发明尤其涉及一种用于在用热制品灌装、然后封盖之后翻转容器的底部的翻转装置以及相应的方法。

背景技术

出于确保待消费制品的完整性和卫生的原因，一些容器灌装有(一般在60℃至90℃之间的)热制品。

以举例的方式，可提及其中例如容纳果汁或茶的瓶子。

当容器被热制品灌装并且随后被封盖时，内容物的冷却引起压力降低，压力降低倾向于使容器变形。

这于是导致容器的稳定性差，从而可能阻止形成成组容器(也以英文术语“packs”已知)并因此阻止用以方便运输到销售点的贮运托盘化。

为回答该问题，已经开发出专用于热灌装的容器。

这些容器中的一些包括设有可反转拱形部(又称为可反转隔膜)的底部。

更确切的说，这些容器的底部的隔膜可以处于：

-灌装构型，其中所述拱形部形成从容器内看呈凹形的凸起，以及

-加强构型，其中拱形部形成从容器外看呈凹形的凸起。

因此，在灌装期间，拱形部定位于灌装构型。

隔膜的构型的改变对本领域技术人员来说也以名称“底部翻转”而已知。

当容器灌装有热流体并被封盖时，内容物的冷却引起容器内部压降，从而趋向于使容器变形并使其变得可容易延展。

所谓可延展，意指容器椭圆化并且容器形状可以由使用者用很小力就容易改变。

此外，如上所解释的，这种结构刚性的缺乏限制、甚至阻止对灌装容器的托盘贮运。

底部的拱形部的形状的翻转则允许回答这个问题。

事实上，当底部从其灌装构型转换到其加强构型时，其减小了容器的容积，从而引起容器内部压力的增加。

压力的这种增加允许补偿由于内容物的冷却以及由于存在于容器上部的气体的冷却而产生的压降。

对压降的补偿于是使容器变得更刚性，以便容器可以被打包包装并且随后贮存于托盘上以允许其运输。

为确保底部从其灌装构型到其加强构型的转换，使用容器底部翻转装置。

这种装置通常包括：

-用于沿预定路径输送容器的输送部件；

-底部翻转部件，以及

-容器保持部件。

所述保持部件允许在所述翻转部件对所述容器的底部施加力以将容器从灌装构型定位在加强构型时保持所述容器。

然而，这种装置仍然是可改进的。

事实上，目前的装置可能在底部翻转时产生容器损坏的风险。

目前的装置在底部翻转时在帽盖上施加背压以便保持容器。

然而，即便这种做法适用于小尺寸的容器(例如容量小于一升的容器)，它们也不适用于大尺寸的容器，甚至更不适用于具有呈鼓突形状的位于颈部和本体之间的部分即肩部的容器。实际上，施加在颈部上的力可能导致颈部沉陷到容器的本体中。

当容器到达翻转装置时，也就是在灌装、封盖和冷却之后，在底部翻转过程期间的容器保持因此并不总是适当地得到确保。

所述保持部件于是被设计成在底部翻转期间允许容器正确定位并且抵消力。

为此，对于容器的上部，所述保持部件包括用于部分支承在容器的肩部或帽盖上、并在容器沿输送部件移动期间伴随所述容器的钟罩。容器在底部翻转期间的定位对于下部特别地通过环来实现，该环在下部包围容器。

钟罩沿垂直于容器路径的平移轴线在高度上活动并且具有开放的轮廓，这种轮廓允许将钟罩带引到容器上配合容器，从而还允许作用于容器的定中，或者在底部翻转后将其取出。

对于大尺寸的容器，这种钟罩的使用因此不是可能的，因为由于其开放性，钟罩施加的反作用力不是纯轴向的，而是至少部分横向的，从而导致容器在底部翻转时发生变形。

换句话说，反作用力和翻转力不是对立的，这导致容器的弯曲。

发明内容

本发明的目的尤其在于克服现有技术的这些缺点。

更确切的说，本发明的目的是提出一种用于翻转容器底部的翻转装置，其不会或者几乎不会导致损坏容器。

本发明的目的还在于提供这样一种翻转装置，其允许在容器转移到包括这种翻转装置的包装机期间连续引导容器。

本发明的目的还在于提供便于翻转容器底部的这种翻转装置。

这些目的以及下面将体现的其他目的借助本发明而实现，本发明旨在一种用于翻转容器底部的翻转装置，该翻转装置包括：

-用于沿平移轴线翻转底部的翻转部件，以及

-用于保持容器的至少一个保持工具，

所述至少一个保持工具包括具有中央空腔的保持件，所述至少一个保持工具能在相对于容器分离开的分离位置和与容器配合的配合位置之间沿平移轴线平移活动，

其特征在于，保持件具有支承端，在配合位置，支承端支承在容器的肩部上；

并且，所述至少一个保持工具还包括：

-定中件，安装在保持件的中央空腔中，用于与固连于容器的颈部的帽盖配合，

定中件能在保持件内在以下位置之间活动：

-第一位置，对应于保持件的分离位置，在第一位置，定中件位于保持件的支承端附近，以及

-第二位置，对应于保持件的配合位置，在第二位置，定中件远离保持件的支承端。

这种翻转装置允许翻转容器的底部而没有例如通过冲撞损坏它们的风险。

事实上，由于定中件可活动地安装在保持件中，容器的定中可以在底部翻转之前进行，这允许由容器很好地承接保持力。

因此，尽管通过翻转部件施加在容器底部上的力，但在用保持件进行保持之前利用定中件使容器正确定中，允许力由为此提供的容器结构区所承接。

根据一有利的方面，定中件具有凹形截头圆锥形状，也就是向外喇叭形，其用于与容器的帽盖配合。

这种凹形截头圆锥形状允许通过与容器帽盖的配合来机械地使容器定中。

事实上，当容器错误定位时，定中件与帽盖配合则允许对准容器。这是由于截头圆锥形状所导致的，所述截头圆锥形状确保容器移动，以使帽盖完全与截头圆锥形状接触并因此正确地定位，使得容器的主轴线与翻转装置的平移轴线重合或几乎重合。

根据另一有利的方面，保持件的支承端具有凹形截头圆锥形状，也就是向外喇叭形，其用于支承在容器的肩部上。

这种凹形截头圆锥形状，也就是向外喇叭形，允许容器被良好地保持。

该形状还确保容器的肩部(其一般也呈截头圆锥形或修圆形)与保持件之间的良好配合。

这因此避免翻转力仅由保持件的单一部分承接，由保持件的单一部分承接可能会导致容器的损坏和特别是容器非均匀的破碎。

根据另一有利的方面，保持件具有钟罩形状；并且，所述至少一个保持工具包括插置在钟罩的基部和定中件之间的复位元件，复位元件趋向于将定中件定位在第一位置。

复位元件因此在保持件的移位期间确保容器的定中，直到保持件确保容器的保持。

因此，容器在开始定中和容器的最终保持之间保持正确定位。

因此不存在容器在被保持在位之前重新处于不良定位的风险。

根据另一有利的方面，保持件包括载有支承端的套接头，套接头能拆卸地安装在钟罩的与基部相反的自由端处。

套接头的使用允许装置适应于不同尺寸或不同形状的容器。

通过更换套接头，可以使翻转装置适应于待保持容器的尺寸、特别是直径。

根据另一有利的方面，翻转装置包括固连于驱动件的轴，保持件安装成必要时通过减震部件固连于轴。

所述减震部件允许将所述保持件轻柔带靠到待保持容器，并且使施加在所述容器上的压力以递增的方式进行。

因此改善了容器在底部翻转时不变形的条件。

本发明还涉及一种保持工具，用于如前所述的翻转容器底部的翻转装置。

本发明还涉及一种利用如前所述的翻转装置翻转容器的底部的方法，该方法包括以下步骤：：

-保持底部待翻转的容器，以及

-通过翻转部件沿平移轴线平移来翻转容器的底部，

其特征在于，保持容器的步骤包括以下分步骤：

-沿平移轴线朝容器的方向移动保持工具，直到将定中件定位成支承在容器的帽盖上；

-将定中件保持支承在容器的帽盖上，以及

-沿平移轴线朝容器的方向移动保持件。

根据一有利的方面，底部翻转的方法采用以下规则中的至少一个：

-在定中件支承在容器上时且在保持件支承在容器的肩部上之前启动底部翻转；

-在翻转部件返回直到初始位置的运动结束之前，保持件从容器脱离；

-在翻转部件的运动开始之前保持件接触容器；

-保持件保持与容器的接触直到翻转部件的运动结束。

这些不同的规则允许获得一种用于翻倒容器底部的方法，对于该方法，容器的结构完整性得以保留。

附图说明

通过阅读对以说明性和非限制性示例方式给出的本发明优选实施例的以下描述以及附图，本发明的其它特征和优点将更清楚地体现出来，附图中：

图1是根据本发明的容器底部翻转装置的示意性正面视图；

图2是根据本发明的容器底部翻转装置用的保持工具的详细视图；

图3是在利用根据本发明的翻转装置翻转容器底部的方法期间保持容器的第一子步骤的示意性视图；

图4是在利用根据本发明的翻转装置翻转容器底部的方法期间保持容器的第二子步骤的示意性视图；

图5是在利用根据本发明的翻转装置翻转容器底部的方法期间保持容器的第三子步骤的示意性视图；

图6是在容器底部翻转前和后的容器底部的示意性视图。

具体实施方式

参照图1说明根据本发明的用于翻转容器2的底部21的翻转装置1。

如图1所示，容器2、特别是由如PET的塑料材料制成的容器2，包括：

-沿延伸主轴线A延伸的本体22；

-在容器2的下端封闭本体22的底部21，以及

-具有开口的颈部23，位于容器2的与底部21相反的上端。

颈部23经由肩部24连接到本体22。

在灌装容器2之后，颈部开口被罩盖25封闭。

如图6中更详细说明的，底部21具有：

-允许容器2靠放于放置平面上的基座211，

-从主轴线A朝基座211的方向延伸的拱形部212，以及

-将基座211连接到拱形部212的截头圆锥部分213。

拱形部212在凹形构型和凸形构型之间可翻转。底部21的其它可翻转形状也是可能的。

更确切的说，拱形部212可以处于：

-第一位置，图6中以实线示出，其中，拱形部212具有从容器2外看的凸形，并且

-第二位置，图6中以虚线示出，其中，拱形部212具有从容器2外看的凹形。

这种凹形和凸形由拱形部212的中央部分体现。

翻转装置1允许改变容器2的底部21的拱形部212的位置，以使拱形部从例如用热制品灌装容器之后所处的第一位置转换到第二位置。

为此，翻转装置1包括：

-沿平移轴线X活动的翻转底部21的翻转部件11，以及

-用于保持容器2的至少一个保持工具12。

平移轴线X有利地与容器2的延伸主轴线A重合。

如图1和6所示，翻转部件11包括可沿平移轴线X平移活动的插入件110，插入件110借助未图示出的驱动件被驱动平移。

以示意方式，驱动件可呈作动筒的形式，或可呈凸轮和凸轮从动件系统的形式，插入件110于是连接到凸轮从动件，凸轮从动件在与翻转装置1的框架相固连的凸轮上循行。

参照图2，每个保持工具12包括保持件121和定中件122。

定中件122用于在保持件121动作之前确保容器2沿平移轴线X的定中。

换句话说，定中件122允许翻转部件11的平移轴线X与容器2的主轴线A变得同轴。

更确切的说，保持件121具有定中件122安装在其内的中央空腔1210。优选地，定中件同心地安装到保持件121。

保持件121能沿平移轴线X在相对于容器2分离开的如图3所示的分离位置和如图5所示的与容器2配合的配合位置之间平移活动。

保持件121具有支承端1211，支承端在配合位置抵靠在待处理容器2上，优选抵靠在肩部24处。作为提醒，肩部被定义为是形成本体和颈部之间连接的容器部分，所述颈部具有小于本体尺寸的尺寸。肩部24能够具有多种形状，例如截头圆锥形状或鼓突形状例如球形。

更具体的说，如图6所示，支承端1211由例如用塑料材料制成的套接头1212载有。

套接头1212具有用于与容器2的肩部24接触的截头圆锥部分1213。

保持件121的套接头1212具有凹形截头圆锥形状，从而允许对容器2的不同肩部形状的适应性。

参照图2，保持件121具有钟罩形状，钟罩具有与支承端1211相反的基部1214。

定中件122同心地安装在保持件121的中央空腔1210中，用于与固连于容器2的颈部23的帽盖25配合。

定中件122可在保持件121内在以下位置之间活动：

-第一位置，在第一位置，定中件位于保持件121的支承端1211附近，以及

-第二位置，在第二位置，定中件远离保持件121的支承端1211。

定中件122的第一位置有利地对应于保持件121的分离位置，定中件122的第二位置有利地对应于保持件121的配合位置。

参照图5，当保持件121的支承端1211与容器2的肩部24接触时，定中件122定位在其第二位置并且于是压缩复位元件13。复位元件13因此施加力以将定中件122保持配合在容器2上、特别是在帽盖25上，从而保持容器2的定中以用于底部21的翻转。

相反地，当保持件121在翻转之后移动以释放容器2时，复位元件13则对定中件122施加力以将定中件定位在其第一位置并且因此使定中件远离保持件121的基部1214。

定中件122具有凹形截头圆锥形状，也就是向外喇叭形状，用于与容器2、特别是与其帽盖25配合。

如图2、3、4和5中所示，对于每个保持工具12，翻转装置1包括插置在保持件121的钟罩的基部1214与定中件122之间的复位元件13。

复位元件13倾向于将定中件122定位在第一位置。

以说明性和非限制性示例的方式，复位元件13是插置在定中件122和保持件121的基部1214之间的压缩弹簧。

根据图1至图5中所示的实施例，形成保持件121的支承端1211的套接头1212呈连续环形圈的形式。

根据未图示出的变型，每个保持工具12的套接头1212可围绕平移轴线X不连续。

更具体地，在支承端1211是不连续的情况下，每个支承区段，即套接头1212的与容器2的肩部24接触的部分，围绕平移轴线X周向均匀间隔开，使得由沿轴线X的位移产生的力仅沿该相同轴线延伸。

在奇数个接触部分的情况下，所有接触部分彼此等距。

在偶数个接触部分的情况下，支承端1211则相对于包含平移轴线X的对称平面对称。

翻转装置1还包括固连于未图示出的驱动件的轴3，保持件121安装成通过减震部件4固连于轴3。

减震部件4例如是压缩弹簧。

这种减震部件4有利于使保持件121和缓接触容器2。

因此，沿平移轴线X施加在容器2上的保持力是渐进的，从而避免冲撞容器2，因此避免可能阻止底部21翻转的容器2变形或容器2定位不良。

所述翻转装置1集成到制品包装机中。以举例方式，翻转装置1可以集成到具有容器封盖功能的系统中，在这种情况下，翻转装置1按容器在包装机中的行进方向定位在封盖功能的下游。翻转装置1也可以集成到具有给容器贴标签功能的系统中，在这种情况下，它优选定位在执行贴标签功能的部件的上游。

容器2的底部21的翻转按照包括以下步骤的方法进行：

-借助保持工具121保持所述容器2，以及

-通过翻转部件11沿平移轴线X平移来翻转所述容器2的底部21。

现在参照图3、4和5描述保持容器2的步骤。

保持容器2的步骤包括第一子步骤，第一子步骤在于按平移运动T使保持工具12朝容器2的方向移动，如图3所示。

保持工具12的这种位移沿平移轴线X进行，直到将定中件122定位成支承于容器2的帽盖25，如图2、4所示。

当定中件122与容器2的上端、特别是其帽盖25配合时，定中件122的截头圆锥形状允许通过与帽盖25配合使容器2定中，使得容器2的主轴线A与平移轴线X重合或至少平行。

下一子步骤在于将定中件122保持支承在容器2的帽盖25上。

为此，复位元件13将定中件122朝与保持件121的基部相反的方向推离，也就是将定中件推靠到罩盖25上。

最后的子步骤在于始终沿位移方向T、并沿平移轴线X移动保持件121，直到如图5所示、优选在肩部24处将保持件121的支承端1211定位支承在容器2的肩部24上。

当容器2定中并借助保持工具12保持时，翻转部件11则可被致动以翻转容器的底部21并将拱形部212定位到凹入位置即加强构型，如图6中虚线所示。

当拱形部212被翻转时，保持工具12则可离开容器2。

为此，保持工具12始终沿平移轴线X、但朝与位移方向T相反的方向移动。

这于是首先引起支承端1211相对于容器的肩部24的脱离。

保持工具12的位移进行，直到继而定中件122脱离帽盖25，从而产生对容器2的完全释放。

优选地，翻转底部21的方法采用以下规则中的至少一个：

-在定中件122支承在容器2上时且在保持件121支承在容器2的肩部上之前启动底部21翻转；

-在翻转部件11返回直到初始位置的运动结束之前，保持件121从容器2脱离。

-在翻转部件11的运动开始之前保持件121接触容器2；

-保持件121保持与容器2的接触直到翻转部件11的运动结束。

翻转装置1安装在与包装机的框架相固连的转盘上。因此，每个保持工具12按曲线位移跟随其配合的容器的位移。

刚描述过的翻转装置1允许确保容器2的底部21的有效翻转同时限制在底部21翻转期间容器2损坏的风险。

由于定中件122在保持件121内的活动性，保持步骤被分解成(通过定中件122与帽盖25配合的)第一定中步骤和(经由保持件121与容器2配合的)第二压缩步骤。

事实上，由于定中件122的活动性，可以在施加保持力之前当容器2被错误地定位时使容器定中。

因此，当保持件121的支承端1211在容器2的肩部24上施加力时，该力在容器2上是均匀的并且定中心在容器2的延伸主轴线A上，这可以避免由于保持件121在容器2上施加的点状力所导致的容器2变形风险。容器2的完整性因此得以保留并且底部21的翻转能以最佳方式进行。

Claims (12)

1.一种用于翻转容器(2)的底部(21)的翻转装置(1)，翻转装置(1)包括：

-用于沿平移轴线(X)翻转底部(21)的翻转部件(11)，以及

-用于保持容器(2)的至少一个保持工具(12)，

所述至少一个保持工具(12)包括具有中央空腔(1210)的保持件(121)，所述至少一个保持工具(12)能在相对于容器(2)分离开的分离位置和与容器(2)配合的配合位置之间沿平移轴线(X)平移活动，

其特征在于，保持件(121)具有支承端(1211)，在配合位置，支承端支承在容器(2)的肩部(24)上；

并且，所述至少一个保持工具(12)还包括：

-定中件(122)，安装在保持件(121)的中央空腔(1210)中，用于与固连于容器(2)的颈部(23)的帽盖(25)配合，

定中件(122)能在保持件(121)内在以下位置之间活动：

-第一位置，对应于保持件(121)的分离位置，在第一位置，定中件位于保持件(121)的支承端(1211)附近，以及

-第二位置，对应于保持件(121)的配合位置，在第二位置，定中件远离保持件(121)的支承端(1211)。

2.根据权利要求1所述的翻转装置(1)，其特征在于，定中件(122)具有用于与容器(2)的帽盖(25)配合的向外喇叭形状。

3.根据前述权利要求中任一项所述的翻转装置(1)，其特征在于，保持件(121)的支承端(1211)具有用于支承在容器(2)的肩部(24)上的向外喇叭形状(1213)。

4.根据前述权利要求中任一项所述的翻转装置(1)，其特征在于，保持件(121)具有钟罩形状；并且，所述至少一个保持工具(12)包括插置在钟罩的基部(1214)和定中件(122)之间的复位元件(13)，复位元件(13)趋向于将定中件(122)定位在第一位置。

5.根据前述权利要求中任一项所述的翻转装置(1)，其特征在于，保持件(121)包括载有支承端(1211)的套接头(1212)，套接头(1212)能拆卸地安装在钟罩的与基部(1214)相反的自由端处。

6.根据前述权利要求中任一项所述的翻转装置(1)，其特征在于，翻转装置包括固连于驱动件的轴(3)，保持件(121)安装成通过减震部件(4)固连于轴(3)。

7.一种保持工具(12)，用于根据前述权利要求中任一项的翻转容器(2)的底部(21)的翻转装置(1)。

8.一种利用根据权利要求1至6中任一项所述的翻转装置(1)翻转容器(2)的底部(21)的方法，所述方法包括以下步骤：

-保持底部(21)待翻转的容器(2)，以及

-通过翻转部件(11)沿平移轴线(X)平移来翻转容器(2)的底部(21)，

其特征在于，保持容器(2)的步骤包括以下分步骤：

-沿平移轴线(X)朝容器(2)的方向移动保持工具(12)，直到将定中件(122)定位成支承在容器(2)的帽盖(25)上；

-将定中件(122)保持支承在容器(2)的帽盖(25)上，以及

-沿平移轴线(X)朝容器(2)的方向移动保持件(121)。

9.根据权利要求8所述的用于翻转容器(2)的底部(21)的方法，其特征在于，在定中件(122)支承在容器(2)上时且在保持件(121)支承在容器(2)的肩部上之前启动底部(21)翻转。

10.根据权利要求8或9所述的用于翻转容器(2)的底部(21)的方法，其特征在于，在翻转部件(11)返回直到初始位置的运动结束之前，保持件(121)从容器(2)脱离。

11.根据权利要求8所述的用于翻转容器(2)的底部(21)的方法，其特征在于，在翻转部件(11)的运动开始之前保持件(121)接触容器(2)。

12.根据权利要求8、9、11中任一项所述的用于翻转容器(2)的底部(21)的方法，其特征在于，保持件(121)保持与容器的接触直到翻转部件(11)的运动结束。